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第1章 物联网概论1

1.1 物联网概述1

1.2 国内外物联网发展现状1

1.2.1 国外物联网发展现状1

1.2.2 国内物联网发展现状4

1.2.3 物联网目前存在的问题6

1.3 物联网的产业链7

1.3.1 物联网产业链7

1.3.2 基于RFID的物联网产业8

1.3.3 基于MEMS传感器的物联网产业8

1.3.4 物联网产业主导9

1.4 物联网的应用9

1.4.1 物联网的应用领域9

1.4.2 物联网应用实例展示10

1.5 物联网的发展趋势13

练习题14

第2章 物联网体系架构16

2.1 物联网体系架构概述16

2.1.1 物联网的自主体系结构16

2.1.2 物联网的EPC体系结构17

2.1.3 物联网的UID技术体系19

2.1.4 构建物联网体系结构的原则19

2.1.5 实用的层次性物联网体系架构20

2.2 感知层21

2.2.1 感知层的功能21

2.2.2 感知层的关键技术22

2.3 网络层26

2.3.1 网络层的功能27

2.3.2 网络层的关键技术27

2.4 应用层29

2.4.1 应用层的功能29

2.4.2 应用层的关键技术29

2.5 物联网的关键技术32

练习题32

第3章 传感器及检测技术35

3.1 传感器35

3.1.1 传感器概述35

3.1.2 传感器的分类35

3.1.3 传感器的性能指标37

3.1.4 传感器的组成38

3.1.5 传感器在物联网中的应用39

3.2 检测技术基础39

3.2.1 检测系统概述39

3.2.2 检测技术的分类41

3.2.3 检测系统的组成42

3.3 典型传感器原理简介43

3.3.1 电阻式传感器43

3.3.2 压电式传感器45

3.3.3 生物传感器46

3.3.4 磁电式传感器49

3.3.5 光纤传感器50

3.4 智能检测系统52

3.4.1 智能检测系统的组成52

3.4.2 智能检测系统的设计53

3.4.3 智能传感器技术54

练习题56

第4章 射频识别技术58

4.1 射频识别技术概述58

4.1.1 射频识别58

4.1.2 RFID技术的分类59

4.1.3 RFID技术的应用64

4.1.4 RFID技术标准67

4.2 RFID系统的组成69

4.2.1 RFID的工作原理及系统组成69

4.2.2 RFID系统中的软件组件71

4.3 几种常见的RFID系统73

4.3.1 电感耦合RFID系统73

4.3.2 反向散射耦合RFID系统74

4.4 RFID中间件技术76

4.4.1 RFID中间件的组成及功能特点77

4.4.2 RFID中间件体系结构78

4.4.3 常见的RFID中间件80

4.5 RFID应用系统开发示例81

4.5.1 RFID系统开发技术简介81

4.5.2 基于RFID技术的ETC系统设计84

练习题88

第5章 物联网通信与网络技术91

5.1 无线通信技术概述91

5.2 蓝牙技术93

5.2.1 蓝牙技术概述93

5.2.2 蓝牙协议体系结构94

5.2.3 蓝牙网关的主要功能96

5.2.4 蓝牙移动终端（MT）96

5.2.5 蓝牙网络的结构和蓝牙系统的组成97

5.2.6 蓝牙技术的硬件设计98

5.3 Wi-Fi技术100

5.3.1 Wi-Fi技术的概念100

5.3.2 Wi-Fi网络结构和原理101

5.4 ZigBee技术103

5.4.1 ZigBee技术概述103

5.4.2 ZigBee协议栈104

5.4.3 ZigBee的网络系统105

5.4.4 ZigBee网络系统的应用106

5.5 超宽带（UWB）技术109

5.5.1 UWB技术的概念109

5.5.2 UWB无线通信系统的关键技术110

5.5.3 UWB技术在家庭和有线电视网络中的应用113

5.6 无线局域网115

5.6.1 IEEE 802.11协议简述115

5.6.2 几种无线通信标准比较117

5.6.3 无线局域网的组成及工作原理117

5.6.4 无线局域网的网络安全120

5.7 无线城域网121

5.7.1 IEEE 802.16x标准和机制121

5.7.2 WiMAX网络构建123

5.8 无线广域网130

5.8.1 广域网的常用标准130

5.8.2 无线接入广域网连接拓扑结构131

练习题134

第6章 无线传感器网络技术136

6.1 无线传感器网络简介136

6.1.1 无线传感器网络概述136

6.1.2 无线传感器网络的特点137

6.2 无线传感器网络的体系结构及协议系统结构138

6.2.1 无线传感器网络的体系结构138

6.2.2 无线传感器网络的通信协议栈140

6.3 无线传感器网络MAC协议141

6.3.1 基于竞争的无线传感器网络MAC协议142

6.3.2 基于时分复用的无线传感器网络MAC协议145

6.3.3 混合型的无线传感器网络MAC协议146

6.4 无线传感器网络路由协议147

6.4.1 广播式路由协议148

6.4.2 坐标式路由协议149

6.4.3 分簇式路由协议150

6.5 无线传感器网络的关键技术151

6.6 无线传感器网络系统设计与开发152

6.6.1 无线传感器网络系统设计的基本要求152

6.6.2 无线传感器网络的实现方法154

6.6.3 车载无线传感器网络监测系统159

练习题163

第7章 物联网安全技术165

7.1 信息安全基础知识165

7.1.1 信息安全概述165

7.1.2 信息安全的基本属性168

7.2 物联网的安全169

7.2.1 物联网的安全特点169

7.2.2 物联网安全机制170

7.2.3 物联网的安全层次模型及体系结构171

7.3 RFID系统的安全174

7.3.1 RFID系统面临的安全攻击174

7.3.2 RFID系统的安全风险分类175

7.3.3 RFID系统的安全缺陷176

7.3.4 RFID安全需求及研究进展177

7.4 传感器网络的安全178

7.4.1 传感器网络的安全分析178

7.4.2 传感器网络的安全性目标179

7.4.3 传感器网络的安全策略183

练习题184

第8章 物联网M2M186

8.1 M2M概述186

8.1.1 M2M的基本概念186

8.1.2 M2M的系统架构和通信协议187

8.1.3 M2M的支撑技术191

8.2 M2M的应用193

8.2.1 M2M业务应用193

8.2.2 M2M的发展现状194

8.3 M2M的应用举例——基于嵌入式ARM处理器的M2M终端总体设计197

练习题201

第9章 物联网数据融合技术202

9.1 数据融合概述202

9.1.1 数据融合简介202

9.1.2 物联网中的数据融合203

9.2 数据融合的原理204

9.2.1 数据融合的基本原理204

9.2.2 物联网中数据融合的层次结构208

9.3 数据融合技术与算法208

9.3.1 传感器网络数据传输及融合技术209

9.3.2 多传感器数据融合算法213

9.3.3 传感器网络的数据融合路由算法216

9.4 物联网数据管理技术219

9.4.1 传感器网络的数据管理系统219

9.4.2 数据模型、存储及查询222

9.4.3 数据融合及管理技术的研究与发展224

练习题224

第10章 云计算225

10.1 云计算概述225

10.1.1 云计算的定义226

10.1.2 云计算的类型227

10.1.3 云计算与物联网228

10.2 云计算系统的组成及其技术230

10.2.1 云计算系统的组成230

10.2.2 云计算系统的服务层次232

10.2.3 云计算的关键技术233

10.3 典型云计算系统简介234

10.3.1 Amazon云计算基础架构平台234

10.3.2 Google云计算应用平台236

10.3.3 Microsoft云计算服务239

10.3.4 IBM蓝云计算平台243

10.4 云计算的应用示例246

10.4.1 云计算机体系246

10.4.2 云脑系统的设计247

10.4.3 云脑系统的主要功能界面250

10.4.4 云脑系统机群的搭建251

练习题259

第11章 物联网系统平台设计261

11.1 物联网系统设计基础261

11.1.1 物联网系统的基本组成261

11.1.2 物联网网关系统设计264

11.2 面向物联网的系统及其中间件设计269

11.2.1 TOA思想及TOC结构269

11.2.2 TOC设计270

11.3 基于物联网的智能家居控制系统设计273

11.3.1 智能家居系统的体系结构273

11.3.2 系统主要模块的设计273

11.3.3 系统部分软件的设计277

11.4 基于RFID的超市物联网导购系统的设计279

11.5 基于GPRS的物联网终端的污水处理厂网络控制系统283

11.5.1 概述283

11.5.2 污水处理网络控制系统设计284

参考文献288